DE102010005023A1

DE102010005023A1 - Sensor zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102010005023A1
Application number: DE201010005023
Authority: DE
Inventors: Jürgen 91056 Henniger; Andreas 91315 Albert; Matthias Dr. 91233 Wieczorek; Thomas 91126 Urbanek; Harald 90482 Oed
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies Germany GmbH
Priority date: 2010-01-20
Filing date: 2010-01-20
Publication date: 2011-07-21

Abstract

Sensor zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug, umfassend ein Sensorelement (1), ein im wesentlichen quaderförmiges Gehäuse (2), das das Sensorelement (1) vollständig umschließt, mindestens eine elektrische Zuleitung (4), insbesondere zum Weiterleiten des vom Sensorelement (1) erzeugten Signals an eine Auswerteeinrichtung und mindestens ein am Gehäuse (2) angeordnetes Befestigungselement (3) zum Befestigen des Sensors an seinem Bestimmungsort, wobei mindestens eine Befestigungselement (3) durch den Randbereich des Gehäuses (2) ausgebildet ist, wobei der Randbereich des Gehäuses (2) außerhalb des Bereichs des Sensorelements (1) liegt und im Befestigungselement (3) Mittel (5) integriert sind, die dazu geeignet sind, den Sensor an seinem Bestimmungsort zu befestigen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sensor zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Elektronische Sensoren werden unter anderem zur Erfassung und Überwachung bestimmter Arbeitsabläufe im industriellen Einsatz, insbesondere in der Automobilindustrie, verwendet. In der Regel werden dabei an die Sensoren hohe Anforderung bezüglich Robustheit gegen extreme Temperaturschwankungen, mechanische Belastungen und aggressive Medien, wie zum Beispiel Getriebeöl gestellt. Je nach ihrer Aufgabe und ihrem Einsatzgebiet gibt es eine Vielzahl unterschiedlicher Sensoren, die sich in ihrem Messprinzip, ihrem Aufbau und ihrer Größe unterscheiden.
Berührungslos arbeitende Sensoren, wie induktive, kapazitive oder optoelektronische Sensoren, die die zeitlich unveränderte beziehungsweise zeitlich sich verändernde Position eines Objekts erfassen oder einen bestimmten Bereich überwachen, sind in der Regel druckempfindlich.
Daher ist sowohl bei der Herstellung des Sensors als auch bei der Anbringung an seinen Bestimmungsort mit großer Sorgfalt darauf zu achten, dass das Sensorelement selbst, das zum Beispiel zum Schutz vor Umwelteinflüssen in einem Gehäuse untergebracht ist, spannungsfrei ist. Andernfalls kann es zu Fehlmessungen beziehungsweise zur Zerstörung des kompletten Sensors führen. Damit zum Beispiel ein Hallsensor in seinem Gehäuse nicht schon bei seiner Herstellung beschädigt wird, wird dieser nicht in einem einfachen Spritzverfahren, das mit hohen Drücken verbunden ist, sondern vorzugsweise in einem Gießverfahren hergestellt. Um einen derartigen Sensor an seinem Bestimmungsort druckfrei anbringen zu können, wird dieser vielfach in einem zusätzlichen Gehäuse mit extra Befestigungselementen untergebracht
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Sensor zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, der einfach herzustellen ist, und an seinem Bestimmungsort zuverlässig befestigbar ist
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen Sensor mit den Merkmalen des Anspruches 1.
Kern der Erfindung ist, dass am das Sensorelement umschließenden Gehäuse mindestens ein Befestigungselement angeordnet ist, wobei das Befestigungselement durch den Randbereich des Gehäuses ausgebildet ist und der Randbereich des Gehäuses außerhalb des Bereiches des druckempfindlichen Sensorelements liegt. Insbesondere sind im Befestigungselement Mittel integriert, die dazu geeignet sind, den Sensor an seinem Bestimmungsort, zum Beispiel in einem Getriebesteuergerät, zu befestigen. Vorzugsweise wird bei der Herstellung des Sensors das Sensorelement in eine Form eingelegt, wobei die Außenabmessungen der Form abschnittsweise über den Bereich des Sensorelements hinausragen, und anschließend die Kunststoffmasse in die Form gegossen. Somit liegt der Randbereich des Gehäuses, der das Befestigungselement bildet, außerhalb des Bereichs des druckempfindlichen Sensorelements, und kann somit Kräfte, die zur Befestigung nötig sind, aufnehmen.
Die Sensoren sind anwendungsbedingt vom eigentlichen Steuergerät getrennt unmittelbar in der Nähe der zu sensierenden Teile positioniert und über elektrische Zuleitungen, zum Beispiel Stanzgitter, mit dem Steuergerät elektrisch verbunden. Die Stanzgitter sind üblicherweise mit Kunststoff umspritzt und bilden mit dem Sensor als elektrischer Komponente einen Komponententräger, der auch Sensordom genannt wird. Zur leichteren Montage des Sensors im Sensordom sind die elektrischen Zuleitungen in der Regel nur an einer Seite des Sensorgehäuses angeordnet. Zum einfachen Befestigung des Sensors an seinem Bestimmungsort ist das Befestigungselement an wenigstens einer Seite des Gehäuses angeordnet, an der keine elektrische Zuleitung vorgesehen ist.
Insbesondere eine kreisförmige, geschlossene Durchgangsöffnung im Befestigungselement eignet sich dazu, dass der Sensor an seinem Bestimmungsort mittels einer Schraube befestigt werden kann. Eine zum Rand des Gehäuses hin offene Durchgangsöffnung im Befestigungselement hingegen ist insbesondere dazu geeignet, dass der Sensor an seinem Bestimmungsort mittels einer Schnappverbindung befestigt werden kann. Selbstverständlich sind auch sämtliche Kombinationen aus geschlossenen und offenen Durchgangsöffnungen denkbar.
In speziellen Fällen kann es auch erforderlich sein, dass die Ebene des Befestigungselements außerhalb der Ebene des Sensorelements liegt.
Je nach Form des Sensors und je nach Form seines entsprechenden Bestimmungsortes kann der Sensor mittels des Befestigungselements entweder kraftschlüssig, zum Beispiel durch Verschrauben oder Klemmen, oder formschlüssig, zum Beispiel durch Verstemmen oder Verschnappen an seinem Bestimmungsort anbringbar sein.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
1 zeigt einen Sensor mit einem Befestigungselement mit einer kreisförmigen, geschlossenen Durchgangsöffnung,
2 zeigt einen Sensor mit einem Befestigungselement mit einer zum Rand des Gehäuses hin offenen Durchgangsöffnung, und
3 zeigt einen Sensor, bei dem die Ebene des Befestigungselements außerhalb der Ebene des Sensorelements liegt.
In Kraftfahrzeugen werden Steuergeräte mit einer elektronischen Steuerschaltung und zugeordneten elektronischen Komponenten wie Sensoren für unterschiedliche Aufgaben eingesetzt. Beispielsweise werden bei einem Einsatz in einem Getriebe mittels sogenannter Hallsensoren Magnetfelder oder deren Änderungen erfasst und daraus Hebelstellungen, Drehzahlen oder Drehrichtungen von Motoren ermittelt.
1 zeigt einen typischen Hallsensor mit einem druckempfindlichen Sensorelement (1) in einem Gehäuse (2). Der Randbereich des Gehäuses (2) liegt außerhalb des Bereichs des druckempfindlichen Sensorelements (1), wobei in 1 und nachfolgend auch in 2 und 3 der Randbereich und das Sensorelement (1) durch eine gestrichelte Linie A getrennt sind. Durch den Randbereich ist ein Befestigungselement (3) ausgebildet, in dem in diesem Fall eine kreisförmige, geschlossene Durchgangsöffnung (5) integriert ist, wodurch der Sensor an seinem Bestimmungsort einfach und zuverlässig zum Beispiel mittels einer Schraube befestigt werden kann. Vorteilhafterweise liegt das Befestigungselement (3) an einer Seite des Gehäuses (2), an dem keine elektrische Zuleitung (4) vorhanden ist. In dem einen Befestigungselement (3) könnten auch mehr als eine Durchgangsöffnung (5) integriert sein. Weiterhin wäre es möglich, dass auch an mehreren Seiten des Gehäuses (2) Randbereiche mit Befestigungselementen (3) angeordnet sind.
2 zeigt eine Ausführungsform des Sensors, die besonders einfach an seinem Bestimmungsort befestigt werden kann. In diesem Fall sind im Randbereich des Gehäuses (2) zwei zum Rand des Gehäuses (2) hin offene Durchgangsöffnungen (5) gegenüberliegend angeordnet, und zwar derart, dass die elektrischen Zuleitungen (4) des Sensors an einer dritten Seite des Gehäuses (2) angeordnet sind. Dabei kann die Montage des Sensors durch Eindrücken der elektrischen Zuleitungen (4) zum Beispiel in eine Press-Fit Verbindung und das Befestigen des Sensors durch Verschnappen der Durchgangsöffnungen (5) an einer entsprechenden Schnappvorrichtung am Bestimmungsort in einem Arbeitsgang vonstatten gehen. Weiterhin wäre es möglich, dass nur an einer oder auch an mehr als zwei Seiten des Gehäuses (2) Randbereiche mit Befestigungselementen (3) und derartigen Durchgangsöffnungen (5) angeordnet sind. Ferner sind auch sämtliche Kombinationen insbesondere hinsichtlich Anzahl und Anordnung aus geschlossenen und offenen Durchgangsöffnungen (5) denkbar.
3 zeigt eine Ausführungsform des Sensors, wobei die Ebene mindestens eines Befestigungselements (3) außerhalb der Ebene des Sensorelements (1) liegt. Ein derartiger Sensor ermöglicht vorteilhafterweise eine Befestigung an einen nicht planaren Bestimmungsort.
Die vorliegende Erfindung wurde anhand der vorstehenden Beschreibung so dargestellt, um das Prinzip der Erfindung und dessen praktische Anwendung bestmöglich zu erklären. Jedoch lässt sich die Erfindung bei geeigneter Abwandlung selbstverständlich in zahlreichen anderen Ausführungsformen realisieren.
Bezugszeichenliste

1: Sensorelement
2: Gehäuse
3: Befestigungselement
4: Elektrische Zuleitung
5: Durchgangsöffnung
A: Abgrenzung zwischen Sensorelement und Randbereich

Claims

Sensor zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug, umfassend: – ein Sensorelement (1), – ein im wesentlichen quaderförmiges Gehäuse (2), das das Sensorelement (1) vollständig umschließt, – mindestens eine elektrische Zuleitung (4), insbesondere zum Weiterleiten des vom Sensorelement (1) erzeugten Signals an eine Auswerteeinrichtung, – mindestens ein am Gehäuse (2) angeordnetes Befestigungselement (3) zum Befestigen des Sensors an seinem Bestimmungsort, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Befestigungselement (3) durch den Randbereich des Gehäuses (2) ausgebildet ist, wobei der Randbereich des Gehäuses (2) außerhalb des Bereichs des Sensorelements (1) liegt und im Befestigungselement (3) Mittel (5) integriert sind, die dazu geeignet sind, den Sensor an seinem Bestimmungsort zu befestigen.
Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (3) an wenigstens einer Seite des Gehäuses (2) angeordnet ist, an der keine elektrische Zuleitung (4) vorgesehen ist.
Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Befestigungselement (3) wenigstens eine insbesondere kreisförmige geschlossene Durchgangsöffnung (5) integriert ist.
Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Befestigungselement (3) wenigstens eine, zum Rand des Gehäuses (2) offene Durchgangsöffnung (5) integriert ist.
Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Befestigungselement (3) wenigstens eine insbesondere kreisförmige geschlossene Durchgangsöffnung (5) und wenigstens eine, zum Rand des Gehäuses (2) offene Durchgangsöffnung (5) integriert ist
Sensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Befestigungselement (3) wenigstens zwei Durchgangsöffnungen (5) sich gegenüberliegend integriert sind.
Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebene wenigstens eines Befestigungselements (3) außerhalb der Ebene des Sensorelements (1) liegt.
Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor mittels des Befestigungselements (3) an seinem Bestimmungsort kraftschlüssig anbringbar ist.
Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor mittels des Befestigungselements (3) an seinem Bestimmungsort formschlüssig anbringbar ist.